火山岩AVO正演及应用

岩石的孔隙度、流体饱和度等信息是影响AVO(地震波振幅随偏移距变化)的重要因素.根据松辽盆地北部某地区全波列测井数据,利用Gassmann方程对含气性地层进行了流体替换研究,分析了孔隙度及含气饱和度变化对地层AVO的影响,正演研究表明,纵横波速度比、泊松比是识别气藏的有效属性.AVO的响应表明,对松辽盆地北部某地区低孔隙度火山岩储层,孔隙度的变化对AVO的影响要大于流体的影响.AVO截距(P)和斜率(G)交会分析表明,P属性对含气饱和度变化要比G属性敏感.     

含气砂岩AVO正演的半定量分析

孔隙度和含气饱和度是影响地震AVO响应的重要因素。采用AVO正演方法模拟不同储、盖层组合、不同孔隙度和含气饱和度时的地震反射,基于Zoeppritz方程的Shuey两参数近似式和Castagna砂岩分类方案,利用AVO截距和斜率属性的变化规律对储层含气性进行尝试性的定量分析。AVO正演模拟结果表明,含气砂岩顶面的AVO响应变化是孔隙度和含气饱和度的综合响应,且在孔隙度增大时以截距下降为主,在含气饱和度增大时以斜率下降为主;且当含气饱和度大于20%后,AVO响应变化减弱。当盖层阻抗低于储层骨架阻抗时,随孔隙度和含气饱和度的增大AVO响应类型由Ⅱ类过渡为Ⅲ类;当储、盖层骨架阻抗相当时,其类型由Ⅲ类过渡为Ⅳ类;当盖层阻抗高于储层骨架阻抗时,AVO响应主要为Ⅳ类。     

修正威利时间序列声波方程给出含气地层严格解

几十年来，在地震解释中一直用Gassmann方程来定量计算气体对岩石速度慢化的影响。众所周知，低含气饱和度对速度慢化有巨大影响。在岩石物性分析方面，威利时间序列方程并不能通过简单地调整气／液混合物的流体传播时间说明Gassmann方程的特性。 本文中把Gassmann方法应用到泥岩地层，速度慢化的影响与威利时间序列公式互相融合，这是通过把充液孔隙从充气孔隙中分离出来实现的。求解Gassmann公式需要的参数是孔隙体积、液体体积、骨架体积、粘土体积及弹性模量。全部参数都可以查表或计算已知的液体成分和储层压力得到。 本方法包括计算泥岩地层孔隙度模型（最好用组合的中子／密度测井读数）、流体饱和度和泥质含量。设计亲水岩石模型和未侵入含气地层模型，得出亲水岩石和原状气层的假声波纵波曲线。 已知未侵入地层中的流体是气、水混合物，就可能确定气、水流体混合物的“假传播时间”，使它满足传统的威利时间序列方程。对于所有被调查的储集层系统、所有的孔隙度和约为70％的泥质含量而言，气体总容积和“假传播时间”之间都有极好的双曲线的关系。双曲线的形状和位置可以用从一个储层变化到另一个储层的三个常数定义，把这些常数近似结合进威利时间序列方程，建立一个气体关系，修正后的威利方程精确地再现了Gassmann效果。天然气饱和度为零时，气体项变成零，威利时间序列方程回复到它原来的形式。 一个重要的事实是，在气／液系统中，不能用声波测井可靠地计算出孔隙度，除非单独知道含气饱和度。给出了五个储集层实例，其中有四个碎屑岩地层和一个碳酸盐岩层实例。     

用AVO方法从定性到半定量检测砂岩含气性

介质的孔隙度、含气饱和度等是影响地震波振幅随炮检距变化的重要因素.在已知含气饱和度和泊松比变化关系的基础上,应用Wyllie公式,对不同孔隙度情况下的砂岩介质做变含气饱和度正演模型研究,并通过P、G交会图分析它们的AVO响应特征,使以往的AVO定性解释变为半定量化,从而更好地为AVO反演服务.     

用地震炮检距方程(SRE)作AVO分析确定低含气饱和度

本文介绍地震炮检距方程在 AVO 模拟中的应用。用这种方法可以识别含气或含水地层,但无法区分低含气饱和度和有经济价值的含气饱和度这一难以解释的地质情况。我们所说的低含气饱和度是指测井资料上没有气显示。含水砂层是不会产生可观的地震振幅的。利用 AVO 分析方法无法区分低饱和度气和有经济价值的富集气藏,是因为少量气的存在与大量的气对岩石纵波速度有同样的影响(Domenico,1976)。     

含气碳酸盐岩的AVO异常响应特征分析——以川东建南气田区为例

以川东建南气田区为例,在综合测井和地质资料的基础上,从AVO正演模拟入手,分析了含气碳酸盐岩储层的AVO异常响应特征。在AVO截距与斜率交会图上,含气碳酸盐岩样点位于第4象限;AVO技术能够分辨的含气碳酸盐岩储层的最小厚度为10m。这些认识对应用AVO方法检测碳酸盐岩地层的含气性具有重要作用。     

高效气藏与低效气藏的AVO 异常响应特征

以天然气藏的岩石物理实验为基础,总结储集层物性、岩性、含气性与振幅-炮检距关系(AVO)异常响应特征的内在关系,分析气层的AVO异常响应的敏感特征。利用AVO技术对高效气藏和低效气藏进行了变孔隙度和变含气饱和度模拟,得出含气性好的气藏AVO异常属于第三类,含气性差的气藏AVO异常属于一、二类的结论。其结果可以提高AVO解释参数的精度和流体性质识别的准确性,为区域评价提供数值上的参考。     

基于依赖频率AVO反演的高含气饱和度储层预测方法

常规的叠前或叠后反演得到的弹性参数对储层含气饱和度的敏感性很弱,较难识别高含气饱和度有效储层。为此,利用依赖频率的AVO反演得到的频散参数预测高含气饱和度的有效储层。首先引入Refutas公式,分析了饱和度对混合流体黏度的影响,结合动态等效介质理论和Wood公式,分析了含气饱和度对速度频散和衰减的影响;再基于f-μ-ρ反射系数公式,实现了依赖频率的AVO反演,并优选了敏感频散因子。结果表明：①不同流体的频散和衰减程度不同,并且依赖含水（含气）饱和度的变化;②优选的频散属性对流体储层具有很强的敏感性,且受背景干扰小,可以精确地刻画高含气饱和度储层的空间分布位置。     

含气等厚薄互层在弹性介质下的AVO响应

针对沉积地层中复杂砂泥岩薄互层中的AVO响应研究寥寥无几。由于利用声学介质进行正演模拟会出现“假响应”情况,故采用弹性介质进行正演模拟,再利用有限差分弹性波动方程对等厚砂泥岩薄互层进行数值模拟,通过层数以及薄层厚度的改变来获取AVO响应特征。经薄互层AVO特征与互层数之间的关系研究发现：(1)受砂泥岩互层单层层厚以及层数的双重调谐效应的影响,当砂泥岩模型单层截距和梯度均大于1/8λ,而层厚小于1/8λ时,顶面AVO效应受薄互层影响有所增强。但当厚度介于1/8λ～1/4λ时,AVO效应反之;(2)极值方面,等厚韵律型薄互层调谐振幅和梯度的最大值均不会超过单层砂岩处于1/4λ处的极大值;(3)结合单层砂体厚度、薄互层层数和孔隙度综合考虑,在薄互层地区,利用PG划分储层时,左上区域是相对有利的含气薄互层区域。     

地震波AVO与地层岩性分析

介质的各向异性，孔隙率、流体饱和度及有效压力等是影响地震波振幅随炮检距变化（AVO）的重要因素，本文在现有的地震波反射系数表达式基础上，通过合理的假设，推导出弱横向各向同性（TI）介质中的反射系数近似表达式，在不降低精度的同时，表达式的形式大大简化（振幅是炮检距或入射角的显函数），物理意义明确，并且研究了双相介质（水－气，油－气）孔隙率，流体饱和度和上覆岩层压力变化对反射波AVO的影响，由于岩石孔隙流体饱和度对介质密度，纵波和横波速度及反射波振幅影响较大，本文尝试把饱和度变化对反射系数的影响表示成关于速度和密度值的显函数（饱和度修正项），从而使长期以来被人们定性分析的饱和度对速度，密度及反射系数的影响定量化，对于不同压力、不同孔隙流体情形，得到的饱和度修正项均适用。     

薄储层的反射特性及其AVO属性分析

针对薄储层地震反射模型,利用Gassmann流体置换方程分析了薄储层的孔隙度和含油、含气饱和度等因素对P波速度、S波速度和介质密度的影响;根据薄层反射动力学和粘弹各向异性理论,利用AVO技术研究了薄储层物性参数与地震反射特征之间的关系。研究结果表明,含气饱和度的变化使气体的可压缩性发生改变,P波速度随含气饱和度的增加由急剧降低转为缓慢升高;孔隙度的变化对P波速度、S波速度和介质密度的影响要大于含油、含气饱和度变化的影响;不同孔隙度薄层的AVO响应差异明显;孔隙度增加,AVO属性中的截距和梯度对含气饱和度的变化比对含油饱和度的变化敏感;薄层反射的AVO响应与薄层厚度有关,薄层厚度增加时,对其含油和含气饱和度的变化,梯度属性比截距属性更敏感。     

K—L变换在AVO交会图分析中的应用

AVO属性交会图分析是进行AVO解释的最有效手段之一,但是由于AVO属性参数之间具有统计相关性,因此利用AVO属性交会得到的解释结果有不确定性。为了解决这一问题,本文提出对原交会图的属性空间进行K-L变换,再利用新空间的交会图来辅助识别交会异常。文中简要地介绍了离散K-L变换基本原理及实现步骤,并应用该方法对实际资料进行了AVO属性交会图分析,取得了较好的效果。     

基于频变AVO反演的深层储层含气性识别方法

地震波在地下含油气介质储层中传播时会发生地震振幅的衰减与弹性特征频散现象,造成深层含油气储层地震流体识别困难。为此,基于Chapman裂隙—孔隙微结构衰减理论模型,分析多种频变弹性参数的流体敏感程度,优选出Gassmann流体项的频散程度作为深层储层含气性预测的识别因子;联合连续小波变换时频谱分解方法对部分角度叠加地震数据展开频谱分析确定参考频率;在此基础上,研究基于贝叶斯Cauchy约束准则的叠前地震频变Gassmann流体项反演优化方法,利用频变Gassmann流体项反演结果指导储层的流体检测,并在我国近海某盆地P探区对该方法进行了深层储层含气性预测验证。研究结果表明,该方法可以实现基于叠前地震资料的频变Gassmann流体参数的可靠提取,由其所得到的深层储层流体识别结果与实际测井解释结果吻合度较高。结论认为,频变Gassmann流体项能够有效识别深层储层的流体类型,为深层天然气层的识别提供了新的技术思路和方法。     

苏里格气田低阻砂岩储层的含气性预测研究

鄂尔多斯盆地苏里格气田是我国迄今发现的最大的天然气田 ,其主要产气层段为上古生界下二叠统下石盒子组底部附近盒 8段的砂岩储集层 ,属典型陆相沉积的薄互层储层。基于大井距 (10～ 15 km)的评价钻探结果表明 ,该区是一个大面积含气但同时具有明显非均质性的砂岩复合气藏。在近万平方千米的勘探区域内 ,钻井揭示的含气层厚度最大达 15～ 2 0 m,而最小却只有 1～ 2 m,单井产量 (无阻流量 )最小为 2× 10 4 m3/ d,最大可达12 0× 10 4 m3/ d。因此 ,在储层厚度预测的基础上 ,定性或半定量预测砂岩储层的含气性 ,对于有效提高探井成功率十分重要。在测井及地质资料综合分析的基础上 ,通过正演模拟 ,研究该区盒 8储层在地震资料中的 AVO响应 ,并利用岩石物性测定结果进行烃类检测反演 ,是该区进行钻前目标含气性预测的主要手段。在实际应用中 ,取得了较好的应用效果。     

AVO属性交会图解释技术在碳酸盐岩储层预测中的应用

AVO属性交会图解释技术是通过正演模型提取AV0属性，再根据模型和实际地震数据在AVO属性交会图上的分布关系，建立储层岩性参数、含流体特征与AVO属性间的对应关系。该法以模型正演分析为基础，以地震数据AVO属性为外推控制条件，将地震、地质和测井信息紧密地结合起来，从而达到识别储层的目的。本文以川东LJZ地区飞仙关鲕滩储层为例，通过对已知钻、测井资料分析和模型正演，确定鲕滩储层的地震属性响应模式及其交会图上的分布特征，识别储层岩性和含流体性质，进而确定储层的气水界面。     

大庆地区的三维AVO分析研究

随着野外地震勘探采集方法的不断改进，野外采集的道数逐渐增多，炮检距、覆盖次数也随之增大，地震资料的信噪比明显提高，尤其是AVO技术的日臻完善，有必要对大庆地区地震资料的AVO特性进行重新认识，以便更好地进行岩性识别及油气异常检测。本次AVO研究的区域选在宋站升81井三维工区，通过对升81井的Inline142线进行AVO处理分析，得到了明显的AVO异常，并利用与升81井相关的测井曲线进行了AVO正演，结果证实升81井确实存在AVO异常。利用三维AVO分析技术还发现了深层火山岩，初步确定了火山岩喷发的通道位置。